手板、模型、产品原型、3D打印的概念

概念

通俗点讲，手板就是在没有开模具的前提下，根据产品外观图纸或结构图纸先做出的一个或几个，用来检查外观或结构合理性的功能样板。手板在不同的地方亦称为首板。

沿革

早期的手板因为受到各种条件的限制，主要表现在其大部分工作都是用手工完成的，使得做出的手板工期长而很难严格达到外观和结构图纸的尺寸要求，因而其检查外观或结构合理性的功能也大打折扣。

随着科技的进步，CAD和CAM技术的快速发展,为手板制造提供了更加好的技术支持，使得手板的精确成为可能。另一方面，随着社会竞争的日益激烈，产品的开发速度日益成为竞争的主要矛盾，而手板制造恰恰能有效地提高产品开发的速度。

正是在这种情况下，手板制造业便脱颖而出，成为一个相对独立的行业而蓬勃发展起来。

分类

按制作手段分

手板按照制作的手段分，可分为手工手板和数控手板：

（1）手工手板：其主要工作量是用手工完成的。

（2）数控手板：其主要工作量是用数控机床完成的，而根据所用设备的不同，又可分为３Ｄ打印 (3D printing)和加工中心（CNC）手板。

A： ３Ｄ打印一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等材料，通过逐层生成的方式来构造物体的技术。

　（a）：3DP技术--采用3DP技术的3D打印机使用标准喷墨打印技术，通过将液态连结体铺放在粉末薄层上，以打印横截面数据的方式逐层创建各部件，创建三维实体模型

(b) ：FDM熔融层积成型技术：FDM熔融层积成型技术是将丝状的热熔性材料加热融化，同时三维喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息，将材料选择性地涂敷在工作台上，快速冷却后形成一层截面。一层成型完成后，机器工作台下降一个高度（即分层厚度）再成型下一层，直至形成整个实体造型。

(c)：SLA立体平版印刷技术：SLA立体平版印刷技术以光敏树脂为原料，通过计算机控制激光按零件的各分层截面信息在液态的光敏树脂表面进行逐点扫描，被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。一层固化完成后，工作台下移一个层厚的距离，然后在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，直至得到三维实体模型。

(d)：SLS选区激光烧结技术：SLS选区激光烧结技术是通过预先在工作台上铺一层粉末材料（金属粉末或非金属粉末），然后让激光在计算机控制下按照界面轮廓信息对实心部分粉末进行烧结，然后不断循环，层层堆积最终成型产品。

(e)：DLP激光成型技术：DLP激光成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似，不过它是使用高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪来固化液态光聚合物，逐层进行光固化，最终成型产品

(f)：UV紫外线成型技术：UV紫外线成型技术和SLA立体平版印刷技术比较相似类似，不同的是它利用UV紫外线照射液态光敏树脂，一层一层由下而上堆积成型。

３Ｄ实体打印同CNC手板相比较各有千秋：

３Ｄ实体打印的优点主要表现在它的快速性上，但是它主要是通过 堆积技术成型，因而制作的原型一般相对粗糙，而且对产品的壁厚有一定要求，比如说壁厚太薄便不能生产。

CNC手板的优点体现在它能非常精确的反映图纸所表达信息，而且CNC手板表面质量高，尤其在其完成表面喷涂和丝印后，甚至比开模具后生产出来的产品还要光彩照人。 因此，CNC手板制造愈来愈成为手板制造业的主流。

　按所用材料分

手板按照制作所用的材料，可分为塑胶手板、硅胶手板、金属手板：

（1）塑胶手板：其原材料为塑胶，主要是一些塑胶产品的手板，比如电视机、显示器、电话机等等。

（2）硅胶手板：其原材料为硅胶，主要是展示产品设计外形的手板，比如汽车、手机、玩具、工艺品、日用品等等。

（3）金属手板：其原材料为铝镁合金等金属材料，主要是一些高档产品的手板， 比如笔记本电脑、高级单放机、MP3播放机、CD机等等。

三）按手板层次

按其所要实现效果，可分为外观手板，结构手板，功能手板：

（1）外观手板：主要检测产品的外观设计，要求外观精美，颜色准确，对内部的处理要求不高。

（2）结构手板：主要检测产品的结构合理性，对于尺寸要求较高，对外观要求相对较低，国外对这类要求尤为严格。

（3）功能手板：要求实现跟真正的产品一样完全相同的外观，结构及功能，可以理解为未上市的成品，是要求最高，难度最大的一类手板。

手板制作

（1）检验外观设计

手板不仅是可视的，而且是可触摸的，他可以很直观的以实物的形式把设计师的创意反映出来，避免了“画出来好看而做出来不好看” 的弊端。因此手板制作在新品开发，产品外形推敲的过程中是必不可少的。

（2）检验结构设计

因为手板是可装配的，所以它可直观的反映出结构的合理与否， 安装的难易程度。便于及早发现问题，解决问题。

（3）避免直接开模具的风险性

由于模具制造的费用一般很高，比较大的模具价值数十万乃至几百万，如果在开模具的过程中发现结构不合理或其他问题，其损失可想而知。 而手板制作则能避免这种损失，减少开模风险。

（4）使产品面世时间大大提前

由于手板制作的超前性，你可以在模具开发出来之前利用手板作产品的宣传，甚至前期的销售、生产准备工作，及早占领市场。

手板（模型）材料

a、ABS(国产、进口、透明、黑色、超高耐温等)

b、475胶板、电木、塑料王等。

c、POM(赛钢)、PMMA(亚加力)、PC、PP、PA、BT、PVC等。

d、铝、铜.其他类合金

f、基它合成材质 尼龙加玻纤 ABS加PC 等。

另手板在国外一般采用3D打印技术制作，是很成熟的市场，手板也可以称之：首办，手办，首板，模型，产品原型等，英语常称之：prototyype,model.